DE3924748C2 - - Google Patents

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DE3924748C2
DE3924748C2 DE3924748A DE3924748A DE3924748C2 DE 3924748 C2 DE3924748 C2 DE 3924748C2 DE 3924748 A DE3924748 A DE 3924748A DE 3924748 A DE3924748 A DE 3924748A DE 3924748 C2 DE3924748 C2 DE 3924748C2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zum Korrigieren von Verlagerungen bzw. Verformungen bei Werkzeugmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw. 4.The invention relates to a method and a Device for correcting misalignments or deformations for machine tools according to the generic term of claims 1 and 4.

Der Aufbau einer großen Werkzeugmaschine ist unvermeidbar umfangreich und sehr schwer. Es kann daher unter seinem Eigengewicht oder aufgrund der Bewegung bzw. Verlagerung eines bewegbaren Maschinenteils der Werkzeugmaschine einer Verlagerung oder einer Verformung unterliegen. In diesem Fall kann sich die Bearbeitungsstellung an einem zu bearbeitenden Werkstück unter Minderung der Bearbeitungsgenauigkeit verlagern.Building a large machine tool is inevitable extensive and very difficult. It can therefore be under its own weight or due to the movement or Relocation of a movable machine part of the machine tool a displacement or a deformation subject to. In this case, the processing position on a workpiece to be machined with a reduction shift the machining accuracy.

Gemäß einer bisherigen Korrekturmethode wird dieses Problem dadurch gelöst, daß die Gleitflächen des Maschinenaufbaus mit korrigierenden Charakteristika versehen werden, welche den Verlagerungs- oder Verformungscharakteristika des Maschinenaufbaus entgegengesetzt sind oder entgegenwirken. Für die tatsächliche Bearbeitung der Gleitflächen zur Gewährleistung solcher korrigierenden Charakteristika sind jedoch Hochtechnologiemaßnahmen erforderlich. Zudem ist die auf dieser Methode fußende Korrektur nicht immer zuverlässig, weil die Korrekturcharakteristika einen Fehler aufgrund einer Änderung der Umgebungstemperatur enthalten können und weil in manchen Fällen eine Korrektur über den Bereich der Korrekturcharakteristika hinaus nötig sein kann.According to a previous correction method, this problem solved in that the sliding surfaces of the machine body be provided with corrective characteristics, which the displacement or deformation characteristics of the machine structure are opposite or counteract. For actual editing the sliding surfaces to ensure such corrective However, the characteristics are high-tech measures required. It is also based on this method Foot correction is not always reliable because of the correction characteristics an error due to a change  may contain the ambient temperature and because in some cases a correction over the range of Correction characteristics may also be necessary.

Die JP-OS 49-56 274 beschreibt eine andere Korrekturmethode, bei welcher ein Hydraulikzylinder zwischen einem Hilfsträger und einem Querträger einer Werkzeugmaschine angeordnet ist. Wenn sich der Querträger, mit dem ein Werkzeughalter bzw. Support gekoppelt ist, verlagert oder verformt, wird diese Verlagerung oder Verformung zu einer Position bzw. Stellung des Supports in Beziehung gebracht. Auf der Grundlage eines von einem Stellungsdetektor zum Erfassen der Stellung des Supports ausgegebenen Signals wird der Druck im Hydraulikzylinder so geregelt, daß damit die Verlagerung oder Verformung des Querträgers korrigiert, d.h. ausgeglichen wird. Bezüglich dieser Methode ist zu beachten, daß der Druck im Hydraulikzylinder mittels eines Druckminderventils geregelt wird, das nach Maßgabe des vom Stellungsdetektor gelieferten Signals arbeitet. Nach dieser Methode kann daher ausschließlich eine lineare Verlagerung oder Verformung korrigiert werden. Außerdem ist dabei eine zufriedenstellende Korrektur nicht möglich, wenn die Verlagerung oder Verformung des Querträgers einen vorbestimmten Korrekturbereich überschreitet.The JP-OS 49-56 274 describes another correction method in which a hydraulic cylinder between an auxiliary carrier and a cross member of a machine tool is arranged. If the cross member, with the a tool holder or support is coupled, relocated or deformed, this shift or Deformation to a position or position of the Support related. On the Based on one from a position detector to detect the position of the support output signal the pressure in the hydraulic cylinder is regulated so that so the displacement or deformation of the cross member corrected, i.e. is balanced. In terms of This method should be noted that the pressure in the hydraulic cylinder regulated by means of a pressure reducing valve is that in accordance with that supplied by the position detector Signals works. Using this method can therefore only a linear displacement or deformation Getting corrected. It is also a satisfactory one Correction not possible if the relocation or deformation of the cross member a predetermined Correction range exceeds.

Die JP-OS 56-33 243 beschreibt noch eine andere Korrekturmethode, bei welcher je ein Hydraulikzylinder auf beiden Seiten des Maschinenaufbaus einer Werkzeugmaschine angeordnet ist. Wenn sich der Querträger, mit dessen Hilfe ein Support gehaltert oder gelagert ist, verlagert oder verformt, wird diese Verlagerung oder Verformung auf eine Kurvenscheibe übertragen, welche die Drücke in den beiden Hydraulikzylindern im Sinne einer Korrektur der Verlagerung oder Verformung des Aufbaus zu regeln vermag. Bezüglich dieser Methode ist zu beachten, daß wegen der Verwendung der Kurvenscheibe die Korrekturcharakteristika konstant sind. Wenn daher eine Änderung der Umgebungstemperatur eine Änderung der Beziehungen zwischen dem Verlagerungs- oder Verformungsgrad und dem vorbestimmten Korrekturbereich herbeiführt, ist eine Korrektur nicht mehr durchführbar.JP-OS 56-33 243 describes yet another correction method which each have a hydraulic cylinder both sides of the machine structure of a machine tool is arranged. If the cross member, with the help of a support or stored, relocated or deformed, this relocation or deformation on a cam which transmit the pressures in the two hydraulic cylinders  in the sense of a correction of the relocation or to regulate the deformation of the superstructure. In terms of This method should be noted that because of the Using the cam, the correction characteristics are constant. Therefore, if there is a change in the ambient temperature a change in relationships between the degree of displacement or deformation and the predetermined Correction area is a correction no longer feasible.

In der DE-OS 34 23 495 ist ein Gerät zur Korrektur der Verlagerung eines beweglichen Teils einer Werkzeugmaschine beschrieben. Bei diesem Gerät wird eine Vorschubposition eines beweglichen Teiles ermittelt und ein Stellungssignal erzeugt. In Abhängigkeit von diesem Stellungssignal wird von einer Recheneinrichtung ein Verlagerungskorrekturwert berechnet, und ein entsprechendes Verlagerungskorrektursignal wird in ein elektromagnetisches Proportionalventil eingespeist, das einen zugeordneten Fluiddruck liefert.In DE-OS 34 23 495 is a device for correcting the Relocation of a moving part of a machine tool described. This device has a feed position of a moving part and determined Position signal generated. Depending on this Position signal is set by a computing device Displacement correction value calculated, and a corresponding one Displacement correction signal is converted into an electromagnetic Proportional valve fed, one provides assigned fluid pressure.

Weiterhin ist aus der Zeitschrift "Werkstatt und Betrieb", 1979, Heft 9, Seiten 597 und 598, eine Einständer-Karusseldrehmaschine bekannt, bei der eine Berichtigung von Maßfehlern mittels einer Ausgleichseinrichtung vorgenommen wird, wozu verschiedene Hydraulikzylinder herangezogen werden. Für die adaptive Regelung wird ein Mikroprozessor eingesetzt, so daß auch Dehnungen eines Werkzeugs korrigierbar sind.Furthermore, from the magazine "Werkstatt und Betrieb", 1979, Issue 9, pages 597 and 598, a single-column carousel lathe known to have a rectification of dimensional errors by means of a compensation device is carried out, for which purpose different hydraulic cylinders be used. For adaptive control a microprocessor is used so that even stretching of a tool can be corrected.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Vorrichtung so weiter zu entwickeln, daß ein kontinuierliches und sehr präzises Korrigieren von Verlagerungen und Verformungen im Maschinenaufbau einer Werkzeugmaschine ermöglicht wird.The object of the present invention is a generic method and to develop a generic device so that a continuous and very precise correction of displacements and deformations in the machine structure a machine tool is made possible.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren bzw. einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw. 4 jeweils durch die im kennzeichnenden Teil der Patentansprüche 1 bzw. 4 enthaltenen Merkmale gelöst.This object is achieved with a method or a device according to the preamble of claim 1  or 4 in each case by the in the characterizing part of claims 1 and 4 respectively included features solved.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen 2, 3 bzw. 5.Advantageous further developments of the invention result from claims 2, 3 and 5 respectively.

Die vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß zusätzlich zu gespeicherten Korrekturwerten noch Interpolationswerte herangezogen werden. Diese Interpolationswerte sind dann von Bedeutung, wenn die Bewegungsstellung des bewegbaren Maschinenteils zwischen zwei benachbarten festgelegten Korrekturstellungen liegt. In diesem Fall wird dann der Interpolationswert aus dem Abstand zwischen der momentanen Stellung des bewegbaren Maschinenteils und derjenigen der beiden benachbarten festgelegten Korrekturstellungen, die weiter vom hinteren Ende des Maschinenaufbaues als die andere entfernt ist, und aus der Differenz zwischen den beiden, den zwei benachbarten festgelegten Korrekturstellungen entsprechenden gespeicherten Korrekturwerten gewonnen. Auf diese Weise kann ein sehr genauer Interpolationswert erhalten werden, so daß eine optimale Korrektur nicht nur in den festgelegten Korrekturstellungen gewährleistet ist. Durch das erfindungsgemäße Verfahren bzw. durch die erfindungsgemäße Vorrichtung werden so plötzliche bzw. stufenartige Korrekturen, die jeweils in den festgelegten Korrekturstellungen vorgenommen werden, vermieden. Vielmehr erlaubt die Interpolation zwischen den einzelnen festgelegten Korrekturstellungen eine praktisch kontinuierliche Korrektur, so daß ein "glatter" bzw. "runder" Bewegungsablauf gewährleistet ist.The present invention is characterized in that that in addition to stored correction values interpolation values are still used. These Interpolation values are important if the Movement position of the movable machine part between two adjacent fixed correction positions. In this Then the interpolation value becomes the distance between the current position of the movable machine part and that of the two adjacent fixed correction positions, which are further from the rear end of the machine structure than that others is removed, and from the difference between the both corresponding to the two adjacent fixed correction positions saved correction values. That way a very accurate interpolation value can be obtained, so that an optimal correction not only in the specified correction positions is guaranteed. By the invention Method or by the device according to the invention are sudden or step-like corrections that avoided in the defined correction positions. Rather, the interpolation between the individual fixed correction positions a practically continuous Correction so that a "smooth" or "round" movement sequence is guaranteed.

Eine im Maschinenaufbau auftretende Verlagerung oder Verformung kann daher unter verschiedenen Bedingungen oder in verschiedenen Zuständen sehr genau korrigiert werden, auch wenn sich die Umgebungsbedingungen oder das Gewicht eines Maschinenteils ändern. Weiterhin können Interpolationsdaten entsprechend der Zwischenstellung zwischen zwei festgelegten Korrekturstellungen zum Korrigieren der Korrekturdaten berechnet werden. Da zudem die Korrektur der Verlagerung oder Verformung auf der Grundlage der kleinsten Einheit der Korrekturdaten erfolgt, geschieht die Korrektur praktisch stufenlos, woraus sich eine verbesserte Bearbeitungsgenauigkeit ergibt.A shift occurring in the machine structure or Deformation can therefore occur under different conditions or be corrected very accurately in different states, too if the environmental conditions or the weight change a machine part. Furthermore, interpolation data according to the intermediate position between  two fixed correction positions for correcting the correction data be calculated. Since also the correction of the relocation or deformation based on the smallest Correction data takes place, the happens Correction practically infinitely, resulting in an improved Machining accuracy results.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe following are preferred embodiments of the Invention explained with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 1 is a block diagram of a device according to the invention,

Fig. 2 ein Ablaufdiagramm von Schritten zum Eingeben von Korrekturzustandsdaten an einem Eingabeteil der Vorrichtung nach Fig. 1, FIG. 2 shows a flowchart of steps for entering correction status data at an input part of the device according to FIG. 1, FIG.

Fig. 3 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung des von einer Korrekturregeleinheit nach Fig. 1 durchgeführten Rechenprozesses, Fig. 3 is a flow diagram illustrating the steps performed by a correction control unit according to Fig. 1 calculation process,

Fig. 4 eine schematische Seitensicht einer Karusselldrehbank mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung und Fig. 4 is a schematic side view of a carousel lathe with the device according to the invention and

Fig. 5 eine schematische perspektivische Darstellung eines Horizontalbohrwerks mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Fig. 5 is a schematic perspective view of a horizontal boring machine with the device according to the invention.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung gemäß der Erfindung umfaßt eine Korrekturregeleinheit 5 zur Erzeugung eines Korrektursignals, einen Verlagerung-/ Verformung-Detektor 51, z.B. ein elektrisches Mikrometer, zum Messen einer Verlagerung oder Verformung im Maschinenaufbau einer Werkzeugmaschine zwecks Erzeugung eines Verlagerungssignals, einen Stellungsde­ tektor 54 zum Erfassen eines bewegbaren Maschinenteils, d.h. eines Werkzeug-Supports, zwecks Erzeugung eines Stellungssignals 74, eine numerisch gesteuerte bzw. NC-Steuervorrichtung 56 zur Steuerung des bewegbaren Maschinenteils und eine Überwachungsvorrichtung 7 zum Über­ wachen der Werkzeugmaschine. Die Korrekturregel­ einheit 5 umfaßt ihrerseits einen Zustandsdateneinga­ beteil 52, d.h. ein Tastenfeld, zum Eingeben von Korrektur- bzw. Zu­ standsdaten, die vom Detektor 51 oder von einem A/D-Wandler zum Umwandeln des Verlagerungssi­ gnals vom Detektor 51 in ein digitales Zustandssignal bzw. digitale Zustandsdaten erhalten werden, einen Spei­ cher 53 zum Speichern der vom Eingabeteil 52 einge­ gebenen Zustandssignale bzw. -daten und einen Rechen- oder Verarbeitungsteil 55 zum Auslesen der Zustandsda­ ten aus dem Speicher 53 zwecks Berechnung eines Kor­ rektursignals 75. Die Zustandsdaten bzw. die Zustands­ signale beziehen sich auf die Stellung oder Bewegung des bewegbaren Maschinenteils der Werkzeugmaschine und zeigen die Größe der Verlagerung oder Verformung des bei einer Werkzeugmaschine verwendeten Maschinenaufbaues aufgrund der Bewegung des bewegbaren Maschinenteils der Werkzeugmaschine oder aufgrund einer Änderung in den Umgebungsbedingungen an.The device according to the invention shown in Fig. 1 comprises a correction control unit 5 for generating a correction signal, a displacement / deformation detector 51 , for example an electrical micrometer, for measuring a displacement or deformation in the machine structure of a machine tool for the purpose of generating a displacement signal, an end of position tector 54 for detecting a movable machine part, ie a tool support for the purpose of generating a position signal 74 , a numerically controlled or NC control device 56 for controlling the movable machine part and a monitoring device 7 for monitoring the machine tool. The correction control unit 5 in turn comprises a status data input 52 , ie a keypad, for entering correction or status data, which is used by the detector 51 or by an A / D converter for converting the displacement signal from the detector 51 into a digital status signal or digital status data are obtained, a memory 53 for storing the status signals or data entered by the input part 52 and a computing or processing part 55 for reading out the status data from the memory 53 for the purpose of calculating a correction signal 75 . The status data or status signals relate to the position or movement of the movable machine part of the machine tool and indicate the size of the displacement or deformation of the machine structure used in a machine tool due to the movement of the movable machine part of the machine tool or due to a change in the ambient conditions.

Bei dieser Vorrichtung werden die Zustandsdaten vom Ein­ gabeteil 52 in Speicherplätze des Speichers 53 ein­ gegeben, auf den ein Zugriff durch Adressen 73 entsprechend den Stellungen des bewegbaren Maschinenteils erfolgt. Der Spei­ cher 53 speichert die Zustandsdaten, und der Rechen­ teil 55 liest die Zustandsdaten aus den Speicherplätzen des Speichers 53 mit der Adresse entsprechend einem Stellungssignal 74 aus, das vom Stellungsdetektor 54 erzeugt und von diesem in Synchronismus mit einem Bewe­ gungsbefehls- oder -führungssignal eingegeben wird, wel­ ches einen nicht dargestellten Bewegungs- oder Verlagerungs­ mechanismus zum Verlagern des bewegbaren Maschinenteils aktiviert und von der NC-Steuervorrichtung 56 zum Rechenteil 55 zugespeist wird. Der Rechenteil 55 berech­ net die Strecke zwischen einer Korrekturstellung und der nächsten Korrekturstellung, dividiert die berechne­ te Strecke und gibt ein Korrektursignal 75 aus.In this device, the status data from an input part 52 is entered into memory locations of the memory 53 , to which access is made by addresses 73 corresponding to the positions of the movable machine part. The SpeI cher 53 stores the state data, and the computing part 55 reads out the state data from the memory locations of the memory 53 to the address corresponding to a position signal 74 from that generated by the position detector 54 and gungsbefehls- therefrom in synchronism with a BEWE or -führungssignal input is wel ches an unillustrated movement or displacement mechanism for moving the movable machine part activated and fed from the NC control device 56 to the computing part 55 . The computing part 55 calculates the distance between a correction position and the next correction position, divides the calculated distance and outputs a correction signal 75 .

Im Eingabeteil 52 wird die Verlagerung oder Verformung im Maschinenaufbau mittels des Detektors 51 gemessen. Dieser Detektor 51 besteht aus z.B. einem elektrischen Mikrometer, das am bewegbaren Maschinenteil angebracht ist und längs einer geraden Kante entweder am Maschinenteil oder einer Auflageplatte bewegt wird. Auf der Grundlage dieser Messung werden, wie durch einen Pfeil 71 in Fig. 1 angedeutet, Daten in den Eingabe­ teil 52 eingegeben. Erforderlichenfalls können die in den Eingabeteil 52 eingegebenen Korrektur-Zustandsdaten einfach geändert werden. Falls sich die Umgebungsbedingungen, unter denen sich die Werkzeug­ maschine befindet, stark ändern, oder wenn ein an­ gebrachtes Zusatzgerät durch ein anderes eines stark abweichenden Gewichts ersetzt wird, muß die Korrektur von Verlagerung oder Verformung in anderer Weise erfolgen. In diesen Fällen werden die Zustandsda­ ten geändert.The displacement or deformation in the machine structure is measured in the input part 52 by means of the detector 51 . This detector 51 consists, for example, of an electrical micrometer which is attached to the movable machine part and is moved along a straight edge either on the machine part or on a support plate. On the basis of this measurement, as indicated by an arrow 71 in FIG. 1, data are input into the input part 52 . If necessary, the correction status data entered in the input part 52 can be easily changed. If the ambient conditions under which the machine tool is located change significantly, or if an attached device is replaced by another of a heavily different weight, the correction of displacement or deformation must be done in a different way. In these cases, the status data are changed.

Der Speicher 53 speichert die vom Eingabeteil 52 ge­ lieferten Zustandsdaten und gibt diese Zustandsdaten zum Rechenteil 55 in Abhängigkeit von Adressen 73 aus, die vom Rechenteil 55 geliefert werden. Da die Zustands­ daten bedarfsweise geändert werden können, braucht der Speicher 53 nur die kleinste mögliche Kapazität zu besitzen. Die Verwendung eines solchen Speichers ist vom Kostenstandpunkt sehr vorteilhaft.The memory 53 stores the status data supplied by the input part 52 and outputs this status data to the computing part 55 in dependence on addresses 73 which are supplied by the computing part 55 . Since the status data can be changed as required, the memory 53 need only have the smallest possible capacity. Using such a memory is very advantageous from a cost point of view.

Wenn das vom Stellungsdetektor 54 gelieferte Stellungssignal 74 erfaßt wird, berechnet der Rechenteil 55 Zustandsdaten entsprechend der Stellung des bewegbaren Maschinenteils, und er liefert das Korrek­ tursignal 75 zum proportionalen Ansteuern eines elektroma­ gnetischen Ventils 2 (vgl. Fig. 4) einer Korrekturvor­ richtung 6. Der Rechenteil 55 prüft die Verlagerungs­ richtung des bewegbaren Maschinenteils auf der Grundlage des von der NC-Steuervorrichtung 56 der Werkzeugmaschi­ ne gelieferten Bewegungsführungssignals 76, und er berechnet die Strecke zwischen einer Korrekturstel­ lung und der nächsten Korrekturstellung sowie die Kor­ rektursignaldifferenz zwischen den beiden Korrekturstel­ lungen. Weiterhin berechnet der Rechenteil 55 die Strecke zwischen der zuerst erfaßten Korrekturstellung und der augenblicklichen Stellung auf der Grundlage der Verlagerungsgeschwindigkeit des bewegbaren Maschinenteils. Die Korrektursignaldifferenz wird in Übereinstimmung mit dem Verhältnis der Strecke zwischen den beiden Kor­ rekturstellungen und der Strecke zwischen der zuerst er­ faßten Korrekturstellung und der augenblicklichen Stel­ lung berechnet. Wenn die berechne­ te Korrektursignaldifferenz die Mindesteinheit des Kor­ rektursignals übersteigt, wird durch den Rechenteil 55 ein Interpolationssignal ermittelt und zu dem an der er­ faßten Korrekturstellung benutzten Korrektursignal hin­ zuaddiert. Die Berechnung des Interpolationssignals er­ folgt auf der Grundlage folgender Gleichung:When the position signal supplied by the position detector 54 is detected 74, the computing part 55 calculates state data corresponding to the position of the movable machine part, and delivers the corrective temperature signal 75 for proportionally controlling an electromag netic valve 2 (see. Fig. 4) of a Korrekturvor device 6. The arithmetic part 55 checks the displacement direction of the movable machine part on the basis of the motion control signal 76 supplied from the NC control device 56 of the machine tool, and it calculates the distance between a correction position and the next correction position as well as the correction signal difference between the two correction positions. Furthermore, the arithmetic part 55 calculates the distance between the correction position detected first and the current position on the basis of the displacement speed of the movable machine part. The correction signal difference is calculated in accordance with the ratio of the distance between the two correction positions and the distance between the correction position first detected and the current position. If the calculated correction signal difference exceeds the minimum unit of the correction signal, an interpolation signal is determined by the computing part 55 and added to the correction signal used at the correction position detected. The interpolation signal is calculated on the basis of the following equation:

δ = ℓ (X2-X1)/(L2-L1)δ = ℓ (X2-X1) / (L2-L1)

darin bedeuten: δ = ein Interpolationssignal; L1 = eine erfaßte vorhergehende Stellung (vorhergehende Korrektur­ stellung); L2 = die nächste erfaßte Stellung (bzw. Korrektur­ stellung); X1 = in der vorhergehenden Korrekturstellung zu be­ nutzende Korrekturzustandsdaten; X2 = in der nächsten Korrekturstellung zu benutzende Korrekturzustandsdaten; und ℓ = Strecke zwischen der vorhergehenden Korrekturstel­ lung und der augenblicklichen Stellung bzw. zwischen der erfaßten vorhergehenden und der nächsten Stellung L1, L2.mean: δ = an interpolation signal; L1 = a detected previous position (previous correction  position); L2 = the next detected position (or correction position); X1 = in the previous correction position using correction status data; X2 = in the next Correction position data to be used for correction; and ℓ = distance between the previous correction point lung and the current position or between the detected previous and next position L1, L2.

Das von der Verlagerung/Verformung-Korrekturvorrich­ tung ausgegebene Korrektursignal X bestimmt sich daher zu:That of the displacement / deformation correction device device output correction signal X is therefore determined to:

X = X1+δ.X = X1 + δ.

Ersichtlicherweise können die erfaßten Stellungen oder Korrekturstellungen zur Bestimmung der Korrekturzustandsdaten, die Stellungssignalen 74 ent­ sprechen, in gleich großen Abständen in Synchronismus mit der Verlagerung des bewegbaren Maschinenteils pla­ ziert sein; wahlweise können sie so angeordnet sein, daß der Abstand zwischen be­ nachbarten Stellungen entsprechend der Verlagerung des bewegbaren Maschinenteils variiert wird. Beispielsweise kann der Abstand zwischen benachbarten Korrekturstellungen mit einer Vergrößerung der Bewegungs- oder Verlagerungs­ strecke des bewegbaren Maschinenteils verkürzt sein, um damit den Fall zu berücksichtigen, in welchem sich das bewegbare Maschinenteil zum Vorderendabschnitt des Aufbaus hin verschiebt.Obviously, the detected positions or correction positions for determining the correction state data, which correspond to position signals 74 , can be placed at equally large intervals in synchronism with the displacement of the movable machine part; optionally they can be arranged so that the distance between adjacent positions is varied according to the displacement of the movable machine part. For example, the distance between adjacent correction positions can be shortened with an increase in the movement or displacement distance of the movable machine part, thereby taking into account the case in which the movable machine part shifts toward the front end portion of the body.

Die Ergebnisse der beschriebenen Berechnung durch den Rechenteil 55 werden von der Korrekturregeleinheit 5 zur Korrekturvorrichtung 6 geliefert um damit das elek­ tromagnetische Proportionalsteuer-Ventil 2 anzusteuern. Auf diese Weise wird der in einem Hydraulikzylinder zu er­ zeugende Druck so geregelt, daß die Verlagerung oder Verformung des Aufbaus ent­ sprechend korrigiert wird. Diese Druckregelung wird durch die Überwachungsvorrichtung 7 geprüft, wobei die Ergebnisse 77 dieser Prüfung zur Korrek­ turregeleinheit 5 rückgekoppelt werden.The results of the described calculation by the arithmetic part 55 are supplied by the correction control unit 5 to the correction device 6 in order to thereby control the electromagnetic proportional control valve 2 . In this way, the pressure to be generated in a hydraulic cylinder is regulated so that the displacement or deformation of the structure is corrected accordingly. This pressure control is checked by the monitoring device 7 , the results 77 of this check being fed back to the correction control unit 5 .

Fig. 2 ist ein Ablaufdiagramm von vorbereitenden Schrit­ ten, die ausgeführt werden, bevor die Korrekturstel­ lungsdaten und die Zustandsdaten in die Korrekturregel­ einheit 5 eingespeist werden. Fig. 2 is a flowchart of preparatory steps which are carried out before the correction position data and the status data are fed into the correction control unit 5 .

Gemäß Fig. 2 wird die Verlagerung oder Verformung des Aufbaus der Werkzeugmaschine in Beziehung zur Verlagerung des bewegbaren Maschinenteils gemessen, wobei Zustandsdaten auf der Grundlage der Messung bestimmt und der Korrekturregeleinheit 5 eingespeist werden. Die eingespeisten Korrekturzustandsdaten werden im Speicher 53 der Korrekturregeleinheit 5 abgespeichert.Referring to FIG. 2, the displacement or deformation is measured of the structure of the machine tool in relation to the displacement of the movable machine part, wherein state data is determined on the basis of the measurement and the correction control unit 5 are fed. The supplied correction status data are stored in the memory 53 of the correction control unit 5 .

Fig. 3 ist ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung der Ausgabe eines Korrektursignals auf der Grundlage der im Speicher 53 abgespeicherten Zustandsdaten. Im fol­ genden sind die einzelnen Schritte dieses Prozesses er­ läutert. Fig. 3 is a flow diagram illustrating the output of a correction signal on the basis of data stored in memory 53 status data. The individual steps of this process are explained below.

Wenn die Stromversorgung eingeschaltet ist, beginnt die Verlagerung des bewegbaren Maschinenteils auf der Grundlage des von der NC-Steuervorrichtung 56 gelie­ ferten Führungssignals 76. Gleichzeitig wird die Stellung, welche die im Speicher 53 der Korrekturregeleinheit 5 gespeicherten Zustandsdaten be­ zeichnet, durch den Stellungsdetektor 54 erfaßt (Schritt STP1). Wenn die Korrekturstellung erfaßt ist, wird der Inhalt des Rechenteils 55 gelöscht (Schritt STP2), und die der erfaßten Korrekturstellung entsprechenden Zustandsdaten werden aus dem Speicher 53 ausgelesen und dem Rechenteil 55 zu­ gespeist (Schritt STP3). Zu diesen Zustandsdaten wird ein Interpolationssignal hinzuaddiert (Schritt STP4). Die Ergebnisse dieser Addition werden zu der Korrektur­ vorrichtung 6 geliefert (Schritt STP5). Wenn die Stel­ lung zum ersten Mal erfaßt oder gemessen wird, ent­ spricht das Interpolationssignal Null, so daß die Zu­ standsdaten aus dem Speicher 53 als Korrektursignal ausgelesen werden, ohne geändert zu werden. Das von der NC-Steuervorrichtung 56 ausgegebene Führungssignal 76 wird dem Rechenteil 55 zugespeist (Schritt STP6). Nach der Prüfung der Verlagerungsrichtung des bewegbaren Maschinenteils werden die nächsten Daten an der nächsten, auf die vorhergehende Korrekturstellung folgenden Korrekturstellung dem Rechenteil 55 zuge­ speist (Schritt STP7). Auf der Grundlage der in den Schritten STP3, 6 und 7 zum Rechenteil 55 gelieferten Daten wird das Interpolationssignal berechnet (Schritt STP8). Insbesondere werden dabei im Schritt STP8 die folgenden Berechnungen durchgeführt: Zunächst werden der vorhergehenden Korrekturstellung entsprechende Zustandsda­ ten von den der nächsten Korrekturstellung entsprechenden Zu­ standsdaten subtrahiert, um damit die Differenz (X2 - X1) zu bilden. Zum zweiten wird der Abstand bzw. die Strecke ℓ zwischen der vorhergehenden Korrekturstellung und der augenblicklichen Korrekturstellung des bewegbaren Bauele­ ments auf der Grundlage eines Taktsignals und der Ver­ lagerungsgeschwindigkeit berechnet, die durch das von der NC-Steuervorrichtung 56 im Schritt STP6 gelieferte NC- Führungssignal 76 vorgegeben ist. Schließlich wird die Differenz (X2-X1) auf der Grund­ lage der Differenz zwischen den Meßstellungen, die durch die in den Schritten STP3 und 7 gelieferten Daten bezeichnet sind, d.h. des Verhältnisses der Strecke (L2 - L1) zur Strecke ℓ verteilt. When the power supply is turned on, the movement of the movable machine part starts based on the command signal 76 provided by the NC controller 56 . At the same time, the position indicating the state data stored in the memory 53 of the correction control unit 5 is detected by the position detector 54 (step STP1). When the correction position is detected, the content of the arithmetic part 55 is deleted (step STP2), and the state data corresponding to the detected correction position are read out from the memory 53 and fed to the arithmetic part 55 (step STP3). An interpolation signal is added to this status data (step STP4). The results of this addition are supplied to the correction device 6 (step STP5). When the position is detected or measured for the first time, the interpolation signal corresponds to zero, so that the status data are read out from the memory 53 as a correction signal without being changed. The command signal 76 output from the NC control device 56 is fed to the arithmetic part 55 (step STP6). After checking the direction of displacement of the movable machine part, the next data at the next correction position following the previous correction position are fed to the computing part 55 (step STP7). The interpolation signal is calculated based on the data supplied to the calculation part 55 in steps STP3, 6 and 7 (step STP8). In particular, the following calculations are carried out in step STP8: First, status data corresponding to the previous correction position is subtracted from the status data corresponding to the next correction position, in order to form the difference (X2-X1). Second, the distance or the distance is ℓ ments calculates the movable Bauele storage rate based on a clock signal and the Ver between the preceding corrected position and the instantaneous correction position represented by the signal provided by the NC controller 56 in step STP6 NC command signal 76 is specified. Finally, the difference (X2-X1) is distributed on the basis of the difference between the measurement positions, which are indicated by the data supplied in steps STP3 and 7, ie the ratio of the distance (L2-L1) to the distance ℓ.

Im Schritt STP9 wird geprüft, ob das im Schritt STP8 er­ haltene Ergebnis die Mindesteinheit (kleinste Einheit) eines ausgegebenen Ergänzungskor­ rektursignals überschreitet. Falls das Ergebnis die Min­ desteinheit übersteigt, wird das Interpolationssignal (δ) dem Rechenteil 55 zugespeist, und die Schritte STP4 bis 8 werden erneut abgearbeitet. Falls das Ergeb­ nis die Mindesteinheit nicht übersteigt, wird das beweg­ bare Maschinenteil verschoben, bis das Ergebnis die Min­ desteinheit übersteigt. Wenn das Ergebnis die Mindest­ einheit überstiegen hat, wird das Interpolationssignal δ zum Rechenteil 55 geliefert.In step STP9, it is checked whether the result obtained in step STP8 exceeds the minimum unit (smallest unit) of an output supplementary correction signal. If the result exceeds the minimum unit, the interpolation signal (δ) is fed to the arithmetic part 55 , and the steps STP4 to 8 are executed again. If the result does not exceed the minimum unit, the movable machine part is moved until the result exceeds the minimum unit. If the result has exceeded the minimum unit, the interpolation signal δ is supplied to the arithmetic part 55 .

Als Ergebnis der Ausführung oder Abarbeitung von Schritt STP9 werden das Ergänzungskorrektursignal (δ) und die im Schritt STP3 gelieferten Korrekturzustandsda­ ten zusammenaddiert, wobei ein in Fig. 1 mit 75 bezeich­ netes Korrektursignal (X) von der Korrekturregeleinheit 5 zur Korrekturvorrichtung 6 geliefert wird.As a result of the execution or processing of step STP9, the supplementary correction signal (δ) and the correction status data provided in step STP3 are added together, a correction signal (X) designated by 75 in FIG. 1 being supplied by the correction control unit 5 to the correction device 6 .

Im folgenden ist ein Fall beschrieben, in welchem die Erfindung auf ein Werkzeugmaschinensystem großer Abmes­ sungen angewandt ist.The following describes a case in which the Invention on a machine tool system of large dimensions solutions is applied.

Fig. 4 veranschaulicht eine Karusselldrehbank 10 mit der vorstehend beschriebenen Verlagerung/Verfor­ mung-Korrekturvorrichtung. Gemäß Fig. 4 trägt ein Plat­ tenbett 11 eine drehbare Aufspannplatte 12, auf welcher ein zu bearbeitendes Werkstück aufgespannt ist oder wird. Auf einem Maschinenbett 13 ist eine Basis 14 zum Ver­ schieben eines Ständers 15 in Richtung auf das Zentrum der Aufspannplatte 12 verschiebbar geführt. Die Seitenflä­ che des Ständers 15 ist eine Gleitfläche, an welcher ein Querträger 16 angeordnet ist, an dem ein Werk­ zeug-Support 17 gelagert ist. Der Support 17 ist seinerseits mittels einer durch einen Motor 22 angetriebenen Kugelschraubspindel 21 waagerecht ver­ schiebbar. An einem axialen Ende der Schraubspindel 21 sitzt ein Drehstellungsgeber 23 zum Erfassen bzw. Messen der Stellung des Supports 17. Am bzw. im Support 17 ist eine lotrecht verschiebbare Werkzeugspindel 18 gelagert, an deren Außenende ein Werkzeug (d.h. ein Zusatzgerät) zum spanabhebenden Bearbeiten des auf dem Aufspanntisch 12 aufgespannten Werkstücks vorgesehen ist. Die Werkzeugspindel 18 ist im Support 17 mittels einer nicht dargestellten Kugelschraubspin­ del verschiebbar. An einem oberen Abschnitt des Stän­ ders 15 ist ein Hilfsträger 19 angeschraubt. Die Kolben­ stange eines Hydraulikzylinders 33 ist mittels eines Stifts oder Bolzens 34 schwenkbar mit dem Außenende des Hilfsträgers 19 verbunden. Der Kopf des Hydraulikzylin­ ders 33 ist mittels eines Stifts oder Bolzens 35 schwenk­ bar mit dem Außenendabschnitt des Querträgers 16 verbun­ den. Der Hub des Hydraulikzylinders 33 entspricht dem lotrechten Hub des Querträgers 16. Fig. 4 illustrates a carousel lathe 10 with the displacement / deformation correction device described above. According to Fig. 4 transmits a Plat tenbett 11, a rotatable platen 12 on which is clamped a workpiece to be machined is or. On a machine bed 13 , a base 14 for sliding a stand 15 in the direction of the center of the platen 12 is slidably guided. The Seitenflä surface of the stand 15 is a sliding surface on which a cross member 16 is arranged, on which a tool support 17 is mounted. The support 17 is in turn by means of a driven by a motor 22 ball screw 21 horizontally ver. At one axial end of the screw spindle 21 there is a rotary position transmitter 23 for detecting or measuring the position of the support 17 . A vertically displaceable tool spindle 18 is mounted on or in the support 17 , at the outer end of which a tool (ie an additional device) is provided for machining the workpiece clamped on the clamping table 12 . The tool spindle 18 is displaceable in the support 17 by means of a ball screw del, not shown. At an upper portion of the stan 15 an auxiliary carrier 19 is screwed. The piston rod of a hydraulic cylinder 33 is pivotally connected to the outer end of the auxiliary carrier 19 by means of a pin or bolt 34 . The head of the Hydraulikzylin ders 33 is by means of a pin or bolt 35 pivot bar with the outer end portion of the cross member 16 verbun the. The stroke of the hydraulic cylinder 33 corresponds to the vertical stroke of the cross member 16 .

Ein Hydraulikzylinder 31 ist mittels einer Verbindungs­ achse 32 zwischen den Hilfsträger 19 an der Oberseite des Ständers 15 und die Basis 14 eingeschaltet. Die beiden Hydraulikzylinder 31 und 33 sind mit dem glei­ chen Druck beaufschlagbar, indem ihre Druckbeaufschla­ gungsflächen entsprechend der Verwindung oder Verdre­ hung des Querträgers 16 variiert werden. Eine Drucköl­ quelle 1 liefert Drucköl zu beiden Hydraulikzylindern 31 und 33 über das elektromagnetische Proportionalsteu­ er-Ventil 2.A hydraulic cylinder 31 is switched on by means of a connecting axis 32 between the auxiliary carrier 19 on the upper side of the stand 15 and the base 14 . The two hydraulic cylinders 31 and 33 can be acted upon with the same pressure by varying their pressure application surfaces according to the torsion or twisting of the cross member 16 . A pressure oil source 1 supplies pressure oil to both hydraulic cylinders 31 and 33 via the electromagnetic proportional control valve 2 .

Die Aufspannplatte 12 weist an einer vorbestimmten Stelle eine nicht dargestellte gerade Kante auf. Bei der Verlagerung des Supports 17 gleitet das am Außenen­ de der Werkzeugspindel 18 angebrachte elektrische Mikro­ meter längs der geraden Kante, so daß auf diese Weise die Verlagerung oder Verformung des Quer­ trägers 16 gemessen werden kann. Auf dieser Messung be­ ruhende Zustandsdaten werden der Korrekturregeleinheit 5 eingegeben und in dieser gespeichert. Der Support 17 beginnt seine Verlagerung in Abhängigkeit von einem von der NC-Steuervorrichtung 56 gelieferten Führungssi­ gnal. Der Stellungsdetektor 54 erfaßt eine Stellung, wobei dieser Korrekturstellung entspre­ chende Zustandsdaten ausgelesen werden. Diese Korrektur­ zustandsdaten werden durch den Rechenteil der Korrektur­ regeleinheit 5 berechnet, wobei die Resultate dieser Be­ rechnung zur Korrekturvorrichtung geliefert werden. Dem­ entsprechend wird das elektromagnetische Proportional­ steuer-Ventil 2 der Korrekturvorrichtung angesteuert, wodurch die Drücke in den Hydraulikzylindern 31 und 33 geregelt werden. Eine Überwachungsvorrichtung (z.B. ein Drucksensor 3) prüft, ob diese Drücke einwandfrei gere­ gelt worden sind; die Ergebnisse dieser Prüfung werden zum Rechenteil der Korrekturregeleinheit 5 rückgekop­ pelt. Wenn die Hydraulikzylinder 31 und 33 mit den gere­ gelten Drücken beaufschlagt werden, werden diesen Drüc­ ken entsprechende Kräfte erzeugt, wodurch eine Verwin­ dung des Querträgers 16 und eine Verdrehung des Stän­ ders 15 korrigiert werden.The platen 12 has a straight edge, not shown, at a predetermined location. When the support 17 is shifted, the electric micro meter attached to the outside of the tool spindle 18 slides along the straight edge, so that the displacement or deformation of the cross member 16 can be measured in this way. State data based on this measurement be entered into the correction control unit 5 and stored therein. The support 17 begins its displacement in response to a signal supplied from the NC controller 56 Führungssi gnal. The position detector 54 detects a position, with this correction position corresponding status data being read out. These correction status data are calculated by the computing part of the correction control unit 5 , the results of this calculation being delivered to the correction device. Accordingly, the electromagnetic proportional control valve 2 of the correction device is activated, whereby the pressures in the hydraulic cylinders 31 and 33 are regulated. A monitoring device (eg a pressure sensor 3 ) checks whether these pressures have been properly regulated; the results of this test are fed back to the arithmetic part of the correction control unit 5 . If the hydraulic cylinders 31 and 33 are acted upon with the applicable pressures, corresponding pressures are generated by these pressures, thereby correcting the torsion of the cross member 16 and a rotation of the stator 15 are corrected.

Fig. 5 zeigt in perspektivischer Darstellung ein Hori­ zontalbohrwerk 40, auf das die Erfindung angewandt ist, wobei in Fig. 5 den Teilen von Fig. 4 entsprechende oder ähnelnde Teile mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet sind. Das Horizontalbohrwerk kann einer Verlagerung oder Verformung aufgrund der Verwen­ dung verschiedener Arten von Zusatzgeräten (z.B. eines Winkelkopfes) unterschiedlichen Gewichts oder aufgrund der Verlagerung eines Stempels 45 unterliegen. Gemäß Fig. 5 ist eine Ständerbasis 42 auf einem Maschi­ nenbett 41 verschiebbar geführt. Ein Ständer 43 ist an der Ständerbasis 42 angeschraubt. Die eine Seitenfläche des Ständers 43 stellt eine Gleitfläche dar, an welcher ein Vertikalkopf 44 lotrecht verschiebbar angeordnet bzw. geführt ist. Der um eine Hauptspindel 48 herum an­ geordnete und in deren Axialrichtung verschiebbare Stem­ pel 45 ist im Vertikalkopf 44 angeordnet. Am hinteren Abschnitt des Vertikalkopfes 44 ist ein Motor 46 für den Antrieb des Stempels 45 montiert. Auf ähnliche Weise wie vorher beschrieben, ist ein Drehstellungsgeber 23 zum Erfassen der Stellung des Stempels 45 unter Verwendung eines Zahnradvorgeleges am hinteren Abschnitt des Vertikalkopfes 44 angebracht. Fig. 5 shows a perspective view of a horizontal boring machine 40 to which the invention is applied, parts in FIG. 5 corresponding or similar to the parts of FIG. 4 being designated with the same reference numerals as before. The horizontal boring machine can be subject to displacement or deformation due to the use of different types of additional devices (eg an angle head) of different weights or due to the displacement of a stamp 45 . According to Fig. 5 is a stand base 42 on a Maschi nenbett guided 41st A stand 43 is screwed to the stand base 42 . The one side surface of the stand 43 represents a sliding surface, on which a vertical head 44 is arranged or guided in a vertically displaceable manner. The around a main spindle 48 to orderly and displaceable in the axial direction Stem pel 45 is arranged in the vertical head 44 . A motor 46 for driving the stamp 45 is mounted on the rear section of the vertical head 44 . In a manner similar to that previously described, a rotary position transmitter 23 for detecting the position of the punch 45 is attached to the rear portion of the vertical head 44 using a gear train.

Im Inneren des Ständers 43 ist ein Gegengewicht 49 ange­ ordnet, das mit dem Vertikalkopf 44 über zwei Seilzüge verbunden ist, die um Seilscheiben im oberen Bereich des Ständers 43 herumlaufen. Von den beiden Seilzügen ist der dem vorderen Abschnitt des Vertikalkopfes 44 näher gelegene über einen Hydraulikzylinder 61 mit dem Vertikalkopf 44 gekoppelt.Inside the stand 43 is a counterweight 49 is arranged, which is connected to the vertical head 44 via two cables that run around pulleys in the upper region of the stand 43 . Of the two cables of the front portion of the vertical head 44 is coupled nearer by a hydraulic cylinder 61 with the vertical head 44th

Bei der Verlagerung des Stempels 45 gleitet das an seinem Außenende angebrachte elektrische Mikrometer längs der an einer vorbestimmten Stelle der Maschine vorgesehenen geraden Kante, so daß auf diese Weise die Verlagerung oder Ver­ formung des Stempels 45 gemessen werden kann. Auf dieser Messung beruhende Zustandsdaten werden der Kor­ rekturregeleinheit 5 eingegeben und in dieser abgespei­ chert. Wenn sodann der Stempel 45 nach Maßgabe eines Führungssignals von der NC-Steuervorrichtung 56 verscho­ ben wird, wird durch den Drehstellungsgeber 23 eine Kor­ rekturstellung detektiert. Die Korrekturregeleinheit 5 führt eine entsprechende Berechnung aus, wobei ein auf dieser Berechnung beruhendes Korrektursignal zur Kor­ rekturvorrichtung 6 geliefert wird. Genauer gesagt: das elektromagnetische Proportionalsteuer-Ventil 2 der Kor­ rekturvorrichtung 6 wird auf der Grundlage des von der Korrekturregeleinheit 5 ausgegebenen Korrektursignals angesteuert, wodurch der Druck im Hydraulikzylinder 61 geregelt oder eingestellt wird. Die Druckregelung im Hy­ draulikzylinder 61 erfolgt dabei derart, daß die Ver­ lagerung oder Verformung des Vertikalkopfes 44 korri­ giert wird.When the stamp 45 is displaced, the electrical micrometer attached to its outer end slides along the straight edge provided at a predetermined point on the machine, so that the displacement or deformation of the stamp 45 can be measured in this way. State data based on this measurement are entered into the correction control unit 5 and stored therein. Then, when the stamp 45 is moved in accordance with a command signal from the NC control device 56, a correction position is detected by the rotary position transmitter 23 . The correction control unit 5 carries out a corresponding calculation, a correction signal based on this calculation being delivered to the correction device 6 . More specifically, the electromagnetic proportional control valve 2 of the correction device 6 is driven based on the correction signal output from the correction control unit 5 , thereby regulating or adjusting the pressure in the hydraulic cylinder 61 . The pressure control in the hydraulic cylinder 61 is carried out in such a way that the storage or deformation of the vertical head 44 is corrected.

Claims (5)

1. Verfahren zum Korrigieren von Verlagerungen bzw. Verformungen im Maschinenaufbau (10; 40) einer Werkzeugmaschine aufgrund einer Bewegung eines vom Maschinenaufbau getragenen, linear bewegbaren Maschinenteils (17; 45), aufgrund des Gewichts des bewegbaren Maschinenteils und/oder aufgrund von Änderungen der auf das bewegbare Maschinenteil einwirkenden Belastungen, umfassend die folgenden Schritte:
  • (a) Festlegen einer Vielzahl von Korrekturstellungen in der Bewegungsrichtung des bewegbaren Maschinenteils (17; 45), in denen jeweils Verlagerungen bzw. Verformungen des Maschinenaufbaus zu messen sind, Erfassen der Verlagerungen bzw. Verformungen in den Korrekturstellungen, Gewinnen von Korrekturwerten für die jeweiligen festgelegten Korrekturstellungen und Speichern der Korrekturwerte in einer Speichereinrichtung,
  • (b) Erfassen der momentanen Stellung des bewegbaren Maschinenteils (17; 45) auf dem Maschinenaufbau (10; 40) und
  • (c) Korrigieren der Verlagerung bzw. Verformung des Maschinenaufbaus durch Betätigen einer Zylinderanordnung (33; 31; 61) aufgrund der in der Speichereinrichtung gespeicherten Korrekturwerte, wenn die momentane Stellung des bewegbaren Maschinenteils (17; 45) einer der festgelegten Korrekturstellungen entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß
  • (d) das Korrigieren der Verlagerung bzw. Verformung des Maschinenaufbaus durch Betätigen der Zylinderanordnung (33; 31; 61) aufgrund eines Interpolationswertes erfolgt, wenn die momentane Stellung des bewegbaren Maschinenteils (17; 45) zwischen zwei benachbarten festgelegten Korrekturstellungen liegt, wobei der Interpolationswert aus dem Abstand zwischen der momentanen Stellung des bewegbaren Maschinenteils (17; 45) und derjenigen der zwei benachbarten festgelegten Korrekturstellungen, die weiter vom hinteren Ende des Maschinenaufbaus entfernt ist, und aus der Differenz zwischen den beiden, den zwei benachbarten festgelegten Korrekturstellungen entsprechenden gespeicherten Korrekturwerten gewonnen wird, und
  • (e) als Korrekturwert jeweils ein ganzzahliges Vielfaches einer Mindestdruckeinheit entsprechend dem kleinsten steuerbaren Druck der Zylinderanordnung (33; 31; 61) geliefert wird.
1. A method for correcting displacements or deformations in the machine structure ( 10; 40 ) of a machine tool due to a movement of a linearly movable machine part ( 17; 45 ) carried by the machine structure, due to the weight of the movable machine part and / or due to changes in the loads acting on the movable machine part, comprising the following steps:
  • (a) Determining a large number of correction positions in the direction of movement of the movable machine part ( 17 ; 45 ), in each of which displacements or deformations of the machine structure are to be measured, detection of the displacements or deformations in the correction positions, obtaining correction values for the respectively defined ones Correction positions and storage of the correction values in a storage device,
  • (b) detecting the current position of the movable machine part ( 17 ; 45 ) on the machine body ( 10 ; 40 ) and
  • (c) correcting the displacement or deformation of the machine structure by actuating a cylinder arrangement ( 33 ; 31 ; 61 ) on the basis of the correction values stored in the storage device, if the current position of the movable machine part ( 17 ; 45 ) corresponds to one of the fixed correction positions, characterized that
  • (d) correcting the displacement or deformation of the machine structure by actuating the cylinder arrangement ( 33 ; 31 ; 61 ) on the basis of an interpolation value if the current position of the movable machine part ( 17 ; 45 ) lies between two adjacent fixed correction positions, the interpolation value from the distance between the current position of the movable machine part ( 17 ; 45 ) and that of the two adjacent fixed correction positions, which is further away from the rear end of the machine structure, and from the difference between the two stored correction values corresponding to the two adjacent fixed correction positions will, and
  • (e) an integer multiple of a minimum pressure unit corresponding to the smallest controllable pressure of the cylinder arrangement ( 33 ; 31 ; 61 ) is supplied as the correction value.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung des bewegbaren Maschinenteils (17; 45) durch numerische Daten wiedergegeben wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the position of the movable machine part ( 17 ; 45 ) is represented by numerical data. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der momentanen Stellung des bewegbaren Maschinenteils (17; 45) und der entsprechenden, benachbarten festgelegten Korrekturstellung auf der Grundlage eines Taktsignals und der Bewegungsgeschwindigkeit des bewegbaren Maschinenteils (17; 45) berechnet wird, die durch das von der Steuerungsvorrichtung (56) gelieferte NC-Führungssignal (76) vorgegeben wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the distance between the current position of the movable machine part ( 17 ; 45 ) and the corresponding, adjacent fixed correction position based on a clock signal and the speed of movement of the movable machine part ( 17 ; 45 ) is calculated, which is predetermined by the NC control signal ( 76 ) supplied by the control device ( 56 ). 4. Vorrichtung zum Korrigieren von Verlagerungen bzw. Verformungen eines Querträgers (16) einer Werkzeugmaschine (10), bei der sich der Querträger (16) in horizontaler Richtung erstreckt und in vertikaler Richtung beweglich an einem Ständer (15) gelagert ist, welcher auf einer Basis (14) der Werkzeugmaschine angebracht ist, und bei der am Querträger (16) ein in horizontaler Richtung bewegbarer Werkzeug-Support (17) angeordnet ist, mit
- einem Hilfsträger (19), der sich von der Oberseite des Ständers (15) in horizontaler Richtung parallel zum Querträger (16) erstreckt,
- einem Stellungsdetektor (23) zum Erfassen der jeweiligen Stellung des Werkzeug-Supports (17),
- einer ersten Hydraulikzylinderanordnung (33) zum Verbinden der freien bzw. vorderen Enden des Querträgers (16) und des Hilfsträgers (19) mit variabler Kraft, wobei die erste Hydraulikanordnung (33) in horizontaler Richtung weiter vom Ständer (15) entfernt ist als jeweils der Werkzeug-Support (17),
- einer zweiten Hydraulikzylinderanordnung (31) zum Verbinden des hinteren Endes des Hilfsträgers (19) mit der Basis (14), wobei die zweite Hydraulikzylinderanordnung (31) in horizontaler Richtung näher beim Ständer (15) liegt als jeweils der Werkzeug-Support (17) in seinen Betriebsstellungen,
- einer Hydraulik-Steuereinheit (1, 2) zum Steuern der Hydraulikdrücke der ersten und der zweiten Hydraulikzylinderanordnung (33; 31),
- einer Steuerungsvorrichtung (56, 5) einerseits zum Festlegen einer Vielzahl von Korrekturstellungen in Bewegungsrichtung des Werkzeug-Supports (17), in denen jeweils Verlagerungen bzw. Verformungen des Querträgers (16) zu messen sind, weiter zum Erfassen der Verlagerungen bzw. Verformungen des Querträgers (16) in den Korrekturstellungen, zum Gewinnen von Korrekturwerten für die jeweiligen festgelegten Korrekturstellungen und zum Speichern der Korrekturwerte und andererseits zum Steuern der Hydraulikdruck-Steuereinheit (1, 2) aufgrund der gespeicherten Korrekturwerte, wenn die durch den Stellungsdetektor (23) erfaßte momentane Stellung des Werkzeug-Supports (17) einer der festgelegten Korrekturstellungen entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß
- das Steuern der Hydraulikdruck-Steuereinheit (1, 2) aufgrund eines Interpolationswertes erfolgt, wenn die momentane Stellung des Werkzeug-Supports (17) zwischen zwei benachbarten festgelegten Korrekturstellungen liegt, wobei der Interpolationswert aus dem Abstand zwischen der durch den Stellungsdetektor (23) erfaßten momentanen Stellung des Werkzeug-Supports (17) und derjenigen der zwei benachbarten festgelegten Korrekturstellungen, die weiter von dem dem Ständer (15) zugeordneten, hinteren Ende des Querträgers (16) entfernt ist, und aus der Differenz zwischen den beiden, den zwei benachbarten festgelegten Korrekturstellungen entsprechenden gespeicherten Korrekturwerten gewonnen wird, und
- als Korrekturwert jeweils ein ganzzahliges Vielfaches einer Mindestdruckeinheit entsprechend dem kleinsten steuerbaren Druck der Hydraulikzylinderanordnung (33; 31) lieferbar ist.
4. Device for correcting displacements or deformations of a cross member ( 16 ) of a machine tool ( 10 ), in which the cross member ( 16 ) extends in the horizontal direction and is movable in the vertical direction on a stand ( 15 ) which is mounted on a Base ( 14 ) of the machine tool is attached, and in which a tool support ( 17 ) which can be moved in the horizontal direction is arranged on the cross member ( 16 )
an auxiliary support ( 19 ) which extends from the top of the stand ( 15 ) in a horizontal direction parallel to the cross support ( 16 ),
- a position detector ( 23 ) for detecting the respective position of the tool support ( 17 ),
- A first hydraulic cylinder arrangement ( 33 ) for connecting the free or front ends of the cross member ( 16 ) and the auxiliary support ( 19 ) with variable force, the first hydraulic arrangement ( 33 ) being further away from the stand ( 15 ) in the horizontal direction than in each case the tool support ( 17 ),
- a second hydraulic cylinder arrangement ( 31 ) for connecting the rear end of the auxiliary support ( 19 ) to the base ( 14 ), the second hydraulic cylinder arrangement ( 31 ) being closer to the stand ( 15 ) in the horizontal direction than the respective tool support ( 17 ) in its operating positions,
- a hydraulic control unit ( 1 , 2 ) for controlling the hydraulic pressures of the first and the second hydraulic cylinder arrangement ( 33 ; 31 ),
- A control device ( 56 , 5 ) on the one hand for setting a plurality of correction positions in the direction of movement of the tool support ( 17 ), in each of which displacements or deformations of the cross member ( 16 ) are to be measured, further for detecting the displacements or deformations of the Crossmember ( 16 ) in the correction positions, for obtaining correction values for the respectively defined correction positions and for storing the correction values and, on the other hand, for controlling the hydraulic pressure control unit ( 1 , 2 ) on the basis of the stored correction values if the momentary detected by the position detector ( 23 ) Position of the tool support ( 17 ) corresponds to one of the fixed correction positions, characterized in that
- The hydraulic pressure control unit ( 1 , 2 ) is controlled on the basis of an interpolation value if the current position of the tool support ( 17 ) lies between two adjacent fixed correction positions, the interpolation value being determined from the distance between those detected by the position detector ( 23 ) current position of the tool support ( 17 ) and that of the two adjacent fixed correction positions, which is further away from the rear end of the cross member ( 16 ) associated with the stand ( 15 ), and from the difference between the two, the two adjacent fixed Correction positions corresponding stored correction values is obtained, and
- An integer multiple of a minimum pressure unit corresponding to the smallest controllable pressure of the hydraulic cylinder arrangement ( 33 ; 31 ) is available as a correction value.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellungssignal in die Steuerungsvorrichtung (56, 5) als Digitalwert entsprechend der durch den Stellungsdetektor (23) erfaßten Stellung des Werkzeug-Supports (17) eingebbar ist.5. The device according to claim 4, characterized in that the position signal in the control device ( 56 , 5 ) can be entered as a digital value corresponding to the position of the tool support ( 17 ) detected by the position detector ( 23 ).
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